Resumen de Role of nitric oxide signalling in beneficial and pathogenic plant–fungal interactions
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The present Doctoral Thesis aims to determine the regulatory role of NO in the establishment of beneficial and pathogenic interactions of plants with soil fungi and to decipher its possible implication in the ISR against pathogenic fungi triggered in plants by Trichoderma volatile compounds. Altogether, in this PhD Thesis we have evidenced that NO harbours an important signalling role during plant–fungal interactions. We conclude that NO is a key signal in the establishment and fine–tuning of both mutualistic and pathogenic interactions, being its accumulation a common feature among them. However, the signature triggered differs quantitatively and in its spatio–temporal distribution in the different interactions. Indeed, this NO signature not only differs between a beneficial and a pathogenic fungus but also between different fungal mutualistic interactions. We further proved that these differences in NO signatures are concomitant with a differential transcriptional regulation of PHYTOGB1. This gene seems to exert a key role in controlling NO levels during the onset and in well–established beneficial interactions. Regarding pathogenic interplays, we have found that fungal pathogens might down–regulate PHYTOGB1, most likely to increase NO levels and promote favourable conditions for the invasion. Besides that, we further have confirmed that NO accumulation is triggered in Arabidopsis roots in response to Trichoderma volatile compounds. This accumulation is required for the upregulation of MYB72, that exerts a pivotal role in Trichoderma volatile compounds–mediated ISR response. Thus, NO signalling acts upstream of MYB72 and it is essential for triggering ISR.
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La presente Tesis Doctoral pretende determinar el papel regulador del NO en el establecimiento de las interacciones tanto beneficiosas como patogénicas de hongos del suelo con las raíces de las plantas. Asimismo, trata de elucidar la posible implicación del NO en la RSI producida por volátiles de Trichoderma frente a hongos patógenos. En conjunto, en esta Tesis Doctoral evidenciamos que el NO ejerce un importante papel señalizador durante las interacciones planta–hongo. Concluímos que el NO es una molécula clave en el establecimiento y la regulación de interacciones mutualistas y patogénicas, siendo una característica de ambas. No obstante, el patrón de regulación de NO que produce cada interacción difiere tanto cuantitativamente como en su distribución espacio–temporal. De hecho, este patrón de regulación de NO no solo es diferente según la naturaleza beneficiosa o patogénica de la interacción, sino que además difiere entre las dos interaciones fúngicas de simbiosis mutualista estudiadas. También hemos comprobado que las diferencias en estos patrones de regulación de NO son concordantes con diferentes niveles transcripcionales de PHYTOGB1. Este gen parece que ejerce un rol clave en el control de los niveles de NO durante el inicio de las interacciones, así como en las interacciones beneficiosas bien establecidas. En cuanto a las interacciones patogénicas, hemos mostrado que los patógenos fúngicos podrían reprimir PHYTOGB1, probablemente con el fin de promover las condiciones favorables para su invasión. Además, también hemos confirmado que el NO se acumula en respuesta a los compuestos volátiles de Trichoderma. Esta acumulación es requerida para la inducción de MYB72, gen que ejerce un papel central en la RSI mediada por volátiles de Trichoderma. A su vez, hemos demostrado que el NO es esencial y actúa aguas arriba de MYB72 en la RSI mediada por volátiles de Trichoderma.
